package com.adee.java;

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

/*
一、 各种字符编码：
1. ASCII码
一个字节表示具体的字符，只用了后七位（2 ^ 7 = 128）最前面的一位统一为0，能够表示128个字符，其中包括了英文字符、阿拉伯数字、
西文字符以及32个控制字符。
2. 扩展的ASCII码
用来表示更多的欧洲文字，不同国家有不同的字符编码，即使都是256个字符编码，但后128个字符的编码方式不一样，代表的字母也不一样
3. Unicode 字符集
包含了世界上所有的字符，并且每一个符号都是独一无二的，至少为2个字节；
出现问题：中文需要两个字节进行存储，而用两个存储字节英文字符时，前面一个字节都为0，造成存储的浪费；出现了 Unicode 的多种的存储方式；
4. Utf-8
UTF-8是互联网上使用最广的一种Unicode的实现方式，是一种可变长的编码方式。对于单字节的符号，字节的第一位设为0，后面7位为这个符号
的Unicode码。因此对于英文的字母，UTF-8编码和ASCII码是相同的；对于n（n>1）字节的符号，第一个字节的前n位都设为1，第n+1位设为0，
后面字节的前两位一律设为10，剩下没有提及的二进制位，全部为这个符号的Unicode；
5. GBK /GB2312 /GB18030
GBK和GB2312 都是对简体字的编码，只是GB2312只支持六千多个汉字编码，而GBK支持1万多个汉字编码，而 GB18030 是繁体字的编码。汉字存
储时都使用两个字节进行存储。

二、 UTF8编码规则
UTF-8是Unicode的一种实现方式，也就是它的字节结构有特殊要求，所以我们说一个汉字的范围是0X4E00到0x9FA5，是指unicode值，至于放
在utf-8的编码里去就是由三个字节来组织，所以可以看出unicode是给出一个字符的范围，定义了这个字是码值是多少，至于具体的实现方式可以
有多种多样来实现。

UTF-8是一种变长字节编码方式。对于某一个字符的UTF-8编码，如果只有一个字节则其最高二进制位为0；如果是多字节，其第一个字节从最高位开
始，连续的二进制位值为1的个数决定了其编码的位数，其余各字节均以10开头。UTF-8最多可用到6个字节。
如表：
1字节 0xxxxxxx
2字节 110xxxxx 10xxxxxx
3字节 1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
4字节 11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
5字节 111110xx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
6字节 1111110x 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx
因此UTF-8中可以用来表示字符编码的实际位数最多有31位，即上表中x所表示的位。除去那些控制位（每字节开头的10等），这些x表示的位与UNICODE
编码是一一对应的，位高低顺序也相同。
实际将UNICODE转换为UTF-8编码时应先去除高位0，然后根据所剩编码的位数决定所需最小的UTF-8编码位数。
因此那些基本ASCII字符集中的字符（UNICODE兼容ASCII）只需要一个字节的UTF-8编码（7个二进制位）便可以表示。

对于上面的问题，代码中给出的两个字节是
十六进制：C0 B1
二进制：11000000 10110001
对比两个字节编码的表示方式：
110xxxxx 10xxxxxx
提取出对应的UNICODE编码：
00000 110001
可以看出此编码并非“标准”的UTF-8编码，因为其第一个字节的“有效编码”全为0，去除高位0后的编码仅有6位。由前面所述，此字符仅用一个字节
的UTF-8编码表示就够了。
JAVA在把字符还原为UTF-8编码时，是按照“标准”的方式处理的，因此我们得到的是仅有1个字节的编码。

* */
public class Test030_StringEncoder {
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        test1();
        test2();
    }

    public static void test1() {
        byte[][] bytes = {
                // 00110001
                {(byte) 0x31},
                // 11000000 10110001
                {(byte) 0xC0, (byte) 0xB1},
                // 11100000 10000000 10110001
                {(byte) 0xE0, (byte) 0x80, (byte) 0xB1},
                // 11110000 10000000 10000000 10110001
                {(byte) 0xF0, (byte) 0x80, (byte) 0x80, (byte) 0xB1},
                // 11111000 10000000 10000000 10000000 10110001
                {(byte) 0xF8, (byte) 0x80, (byte) 0x80, (byte) 0x80, (byte) 0xB1},
                // 11111100 10000000 10000000 10000000 10000000 10110001
                {(byte) 0xFC, (byte) 0x80, (byte) 0x80, (byte) 0x80, (byte) 0x80, (byte) 0xB1},
                {(byte) 0xe6, (byte) 0x88, (byte) 0x91},
                {(byte) 0xe6, (byte) 0x98, (byte) 0xaf},
                {(byte) 0xe4, (byte) 0xb8, (byte) 0xad},
                {(byte) 0xe5, (byte) 0x9b, (byte) 0xbd},
                {(byte) 0xe4, (byte) 0xba, (byte) 0xba}
        };

        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
            String str = new String(bytes[i], StandardCharsets.UTF_8); // 不能识别的字节，一个字节就是一个乱码字符
            System.out.println("原数组长度：" + bytes[i].length +
                    "\t转换为字符串：" + str +
                    "\t字符串长度：" + str.length() +
                    "\t转回后数组长度：" + str.getBytes(StandardCharsets.UTF_8).length);
        }
    }

    public static void test2() {
        String s = "我是中国人";
        System.out.println(s.length());
        System.out.println(s.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        for (byte b : s.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)) {
            System.out.print(Integer.toHexString(b) + " ");
        }
    }
}
